Monitör
Monitör, bilgisayarda yapılan işlemleri kullanıcıya göstermek için kullanılan elektronik veya elektromekanik cihazların ortak adıdır. Monitörlerbaşta televizyonlar ve bilgisayarlar olmak üzere birçok elektronik cihazın en önemli çıkış cihazlarıdır.
Bu cihaz, plastik bir çerçeve içinde görüntüyü oluşturan gerekli elektronik devreleri, transformatörleri ve bileşenleri içerir. Monitör ve bilgisayar arasındaki iletişim, video kartı üzerinden yapılır. Monitörden çıkan veri kablosu, bilgisayar kasasındaki video kartı bağlantı noktasına takılır. İnç cinsinden ekran boyutuna sahiptir. Bu boyut, kontrol ekranının bir köşesi ile çapraz olarak karşıt köşesi arasındaki mesafedir.
Bilgisayar çıkış bileşenlerinden biri olan ekran, bilgisayarla iletişim kurmayı sağlayan en önemli cihazdır. Doğrudan anakart (on board) ya da ekran kartı üzerinden oluşturulan görüntüler, farklı çıkışlar (DVI, VGA, DisplayPort, HDMI, vb.) aracılığıyla monitöre aktarılır.
Monitörün tarihçesi
İlk bilgisayarlarda ampul, günümüzün monitörleri yerine bilgisayar işlevini üstlendi. Bir ve sıfır durum göstergesinin ötesine geçmeyen bu ampuller, sınırlı iletişim olanakları sundu. O zamanlar, mühendislerin bilgisayarlarla ana iletişim kaynağı yazıcıydı. Teknoloji geliştikçe CRT monitörler, monitör olarak kullanılmaya başlandı.
1964’te The Uniscope 300 CRT, ekranla birleşik gelen bir makineydi. Tam olarak bilgisayar monitörü niteliği taşımadı. Fakat gelecek CRT monitör sisteminin altyapısını oluşturdu. 1 Mart 1974 yılında The Xerox Alto’nun tüketicilerle buluşması sağlandı. İlk bilgisayar monitörünün taşıma özelliği mevcuttur. CRT sistemine sahip monokrom, bir monitörle birlikte kullanıma sunuldu.
Monitör çeşitleri
Monitör çeşitleri şunlardır:
- CRT Monitör
Çeşitli elektronik devrelerle birlikte bir ekranı oluşturan en önemli kısım, havanın çekildiği ve ön tarafında bulunduğu CRT (Chatode Işın Tüpü) adı verilen fosfor noktacığından oluşan konik tüptür. Bu tüpün geniş tarafı, dikdörtgendir. Dar tarafta elektron tabancası vardır.
Elektron tabancasının katot plakaları, bir filament (ısıtıcı) ile ısıtılır ve tüpte, serbest bir elektron bulutu oluşur. Negatif katot ile pozitif ekranın iç yüzeyi arasına büyük bir potansiyel farkı uygulandığında katotta oluşan elektronlar, dış yüzeye doğru atılır. Sabit odaklama elemanları, bu elektronları toplar ve bunları, ekranın orta yüzeyindeki ışınlar halinde odaklar. Elektron tabancasının çevresinde bu ışını, ekranın istenilen kenarlarına yönlendirmek için yatay ve dikey saptırıcı bobinler bulunur. Bu ışın, ön taraftan gezdirilerek görüntü oluşturulur.
Ekran kartından gelen bir sinyal olduğu sürece bu ışın, ekranın sol üst köşesinden başlayarak fosfor kaplı ön yüzey boyunca ilerleyecektir. Görüntü, noktanın hızlı hareketi ile oluşturulur ve elektron ışınının ekran boyunca tarayacağı saniyedeki kare sayısı, video kartı tarafından belirlenir.
Renkli monitör, renk oluşturmak için üç ana renk (kırmızı, yeşil, mavi) kullanır. Her renk için elektron tabancasında ışını oluşturan bir eleman vardır. Ayrıca ekranın yüzeyi, üç farklı renkteki fosfor tabakasından oluşur. Bu katmanlar, bir gölge maskesi ile aydınlatılır. Bu hassas şekilde ayarlanmış deliklerde, her rengin ışını, yalnızca o renge çarpar. Monitör ekranındaki her nokta, üç farklı renkteki fosfor damlacıklarından oluşur. Bu üç fosfor damlası, birleşerek pikseller oluşturur. Aynı renkteki en yakın iki noktanın merkezleri arasındaki mesafeye nokta aralığı denir.
Birbirine en yakın olan aynı renkteki iki noktanın merkezi sistemleri arasındaki mesafeye dot pitch denir. Nokta aralığı manasına gelen bu terimin bugünkü değerleri 0.24 mm ile 0.28 mm arasında değişim gösterir. Bu değerler, ne kadar küçük olursa görüntü kalitesi de o kadar iyi olur.
- LCD Monitörler
LCD (Liquid Cyristal Display) monitörlerin işlevinde görüntüleme, sıvı kristal diyotlar yardımıyla sağlanır. Bu diyotlara gerilim uygulaması yapıldığında, içlerindeki moleküllerin polarizasyonu değişir ve diyotun geçirgenliği farklılaşır. Bu durum, dijital saatlerde de gerçekleşir. Normalde şeffaf olan bu diyotlara gerilim uygulaması yapıldığında geçirgenliklerini yitirip siyaha dönüşürler. Renkli LCD monitörlerde ise çok ufak ve birden fazla diyot katmanı kullanılarak görüntü alınır.
- Plazmalar
Plazmalar için CRT monitörlerin çalışmasına benzeyen bir sistem kullanılır. İki cam arasında düzgün dağılım olan, içinde xenon ve neon gazların bulunduğu fazlaca fosfor kaplı hücre vardır. UV fotonlar, fosfor tabakasına çarparak fosfor atomlarını yüksek enerji ile besler ve onlara yükleme yapar. Bu enerji, atomların ısınmasına neden olur. Daha sonra atomlar, sahip olduğu enerjiyi, ışık fotonu şeklinde ortama yayar.
- LED Ekranlar
LED TV’lerdeki en önemli yenilik, arka aydınlatma sisteminde gerçekleşti. LED TV’lerde, LCD ekranlarda arka aydınlatma olarak kullanılan floresan lamba yerine LED (Light-Emitting Dioede / ışık yayan diyot) kullanılır. Ekrandaki görüntülemeyi oluşturan her bir piksel için ışık, bu LED’ler aracılığı ile gönderilir. Bu nedenle daha net ve aydınlık bir görüntü sunar.
LED TV’lerde arka aydınlatma olarak kullanılan LED’lerin bulundukları yerlere göre LED TV’ler ikiye ayrılır. Bunlardan ilki, doğrudan aydınlatma sistemidir, diğeri ise kenardan aydınlatma sistemidir.
Her iki teknolojinin de kendisine has özellikleri ve artıları bulunur. Doğrudan aydınlatma sisteminde çok yüksek kontrast oranlarına ulaşılır. Ancak kenardan aydınlatma sisteminde çok ince tasarım yapabilmek mümkündür. Doğrudan aydınlatma sistemini kullanan LED TV’lerde kullanılan LED sayısı ve kullanılan alanın büyüklüğü, görüntü kalitesini mükemmelleştirir.
Kenardan aydınlatma sistemi, maliyetleri indirdiği için bu teknolojiyi kullanan LED TV’lerin fiyatı, daha düşüktür. Her iki aydınlatma sisteminde LCD TV’lerin çok üstünde bir görüntü performansı ve enerji tasarrufu sunarlar.
Genel özellikler
Monitörler boyut, çözünürlük, piksel yoğunluğu, nokta aralığı, renk derinliği ve ekran yenileme hızı gibi birçok farklı özelliklere sahiptir. Genel olarak monitörlerin özellikleri şunlardır:
- Boyut: Köşegen, monitör ekrandaki boyutu tanımlar. Uzunluk birimi olarak inç kullanılır.
- Çözünürlük: Yatay ve dikey düzlemlerdeki piksel sayısı ile belirlenir. Çözünürlük arttıkça ekrana daha fazla piksel sığabilir. Bu, gelişmiş görüntü kalitesi ile sonuçlanır.
- Piksel yoğunluğu: Piksel yoğunluğu, bir görüntünün hassasiyetini ifade etmek için kullanılan bir kavramdır. PPI (inç başına piksel) cinsinden ifade edilir. Ne denli fazla olursa görüntü de o kadar net olacaktır.
- Renk Derinliği (bit olarak): Bu, ekranda görüntülenebilecek renk sayısını belirler. Piksel başına bit (BPP) olarak ifade edilir. Örneğin, 22 BPP, 224 veya 16,7 milyon rengi belirtir. Yüksek BPP, yüksek renk miktarı ve dolayısıyla yüksek renk kalitesi anlamına gelir.
- Ekran yenileme hızı: Günümüzde kullanılan çoğu monitörün ekran yenileme hızı, 60 Hz'dir. Bu, ekranın sadece bir saniyede 60 defa yenilendiği anlamına gelir. Grafik işlemcisi saniyede belirli sayıda kare üretir ve bunu ekrana gönderir. Monitör, her 16 ms'de bir ekranı yukarıdan aşağıya tarar ve GPU tarafından oluşturulan çerçeveyi ekranda görüntüler. Video kartı bu hıza ulaşamazsa çerçeve düşmeleri meydana gelir. Bu sıçramalar, görüntünün bütünlüğünü bozar. Görüntüler, GPU'da oluşturulur ve GPU'nun kendi belleğinde saklanır. Monitör üreteceği görüntüleri, bu bellekten alır. GPU, saniyede 60 kareden fazla üretiyorsa ortaya çıkan kareler, üst üste gelecek ve yırtılma etkisi (tearing) oluşacaktır.